Історія розвитку двигунобудування
Основні поняття і види безпеки ТС -активна безпеку
-пасивні безпеку
-Послеаварійная безпеку
-Екологічна безпека
Закон про БДР
Наши партнеры ArtmMisto
партнери
Стаьи
події
навчання
Галерея
Форум Екологічна безпека автомобіля
Екологічна безпека - це властивість автомобіля, що дозволяє зменшувати шкоду, що наноситься учасникам руху і навколишньому середовищу в процесі його нормальної експлуатації. Заходами щодо зменшення шкідливого впливу автомобілів на навколишнє середовище слід вважати зниження токсичності відпрацьованих газів і рівня шуму.
Основними забруднюючими речовинами при експлуатації автотранспорту є:
- вихлопні гази;
- нафтопродукти при їх випаровуванні;
- пил;
- продукти стирання шин, гальмівних колодок і дисків зчеплення, асфальтових і бетонних покриттів.
Вплив автомобілізації на навколишнє середовище
Яскравим прикладом несприятливого впливу розвитку виробництва на навколишнє середовище може служити автомобілізація. Автомобілі мають шкідливий вплив на природу і людину, так як в відпрацьованих продуктах містяться небезпечні для здоров'я і навколишнього середовища компоненти, при русі автомобілів виникає шум.
При дорожньо-транспортних пригодах наноситься матеріальна шкода (знищення і пошкодження вантажів, транспортних засобів та споруд) і можливі загибель і поранення людей. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я на автомобільних дорогах світу щорічно гине (в тому числі і від післяаварійних травм) понад 900 тис. Чоловік, кілька мільйонів стають каліками, а понад 10 млн. Чоловік - отримує травми.
Автомобільні дороги і їх інфраструктура відняли у людства понад 50 мільйонів гектарів землі (така сумарна територія таких країн, як ФРН і Великобританія). Крім того, дороги з інтенсивним рухом створюють "розділяє ефект", ускладнюючи зв'язку між об'єктами і ділянками живої природи, розташованими по різні боки дороги. Дорожнє будівництво порушує екологічну рівновагу в природі внаслідок зміни існуючого ландшафту; посилення водної і вітрової ерозії; розвитку геодинамічних процесів, наприклад зсувів і обвалів; забруднення навколишньої місцевості, поверхневих і ґрунтових вод матеріалами і речовинами, застосовуваними при експлуатації автомобілів і дороги; несприятливого впливу на існуючий рослинний і тваринний світ.
Джерелом забруднення і виснаження навколишнього середовища стала як сама траса, так і її інженерні споруди, об'єкти обслуговування, особливо місця зберігання нафтопродуктів, автозаправні станції, станції технічного обслуговування, мийки і т.п.
При широкому використанні автомобілів дедалі зростаючу кількість людей відвідує раніше недоступні для них природні комплекси, що призводить до забруднення відходами територій, прилеглих до автомобільних доріг, і інших місць.
В окремих містах і їх агломераціях під впливом автомобільного транспорту та інших джерел забруднення утворилися граничні екологічні стану, що перешкоджає сталому їх розвитку і вимагає кардинальних рішень щодо поліпшення їх комунікаційної інфраструктури.
Основними заходами щодо запобігання та зменшення шкідливого впливу автомобілів на навколишнє середовище слід вважати:
1) розробку таких конструкцій автомобілів, які менше забруднювали б атмосферне повітря токсичними компонентами відпрацьованих газів і створювали б шум нижчого рівня;
2) вдосконалення методів ремонту, обслуговування та експлуатації автомобілів з метою зниження концентрації токсичних компонентів у відпрацьованих газах, рівня шуму, виробленого автомобілями, і забруднення навколишнього середовища експлуатаційними матеріалами;
3) дотримання при проектуванні і будівництві автомобільних доріг, інженерних споруд, об'єктів обслуговування таких вимог, як вписування об'єкту в ландшафт; раціональне поєднання елементів плану та поздовжнього профілю, що забезпечує сталість швидкості руху автомобіля; захист поверхневих і ґрунтових вод від забруднення; боротьба з водною та вітровою ерозією; запобігання зсувів і обвалів; збереження тваринного і рослинного світу; скорочення площ, відведених під будівництво; захист будівель і споруд поблизу дороги від вібрацій; боротьба з транспортним шумом і забрудненням повітря; застосування методів і технології будівництва, що приносять найменший збиток навколишньому середовищу;
4) використання засобів і методів організації та регулювання руху, що забезпечують оптимальні режими руху і характеристики транспортних потоків, скорочення зупинок біля світлофорів, числа перемикання передач і часу роботи двигунів на несталих режимах.
Забруднюючі речовини, що з'являються при автомобілізації, і методи боротьби з ними
Основними забруднюючими речовинами при експлуатації автотранспорту, будівництві доріг і дорожніх споруд є:
- вихлопні гази;
- нафтопродукти при їх випаровуванні;
- пил;
- продукти стирання шин, гальмівних колодок і дисків зчеплення, асфальтових і бетонних покриттів;
- протизаморожувальні солі і пісок.
Найбільшому забруднення піддаються території, що безпосередньо прилягають до трас. Смуга забруднення досягає 300 м і більше.
Токсичність відпрацьованих газів
Найбільший забруднює ефект з усього перерахованого надають відпрацьовані гази. Джерела викидів діляться на стаціонарні та пересувні. У найбільш моторизованих країнах світу близько 50% загальної маси викидів припадає на частку пересувних джерел. При цьому основна маса викидів від пересувних джерел в цих країнах припадає на частку автомобілів.
До основних шкідливих компонентів відпрацьованих газів автомобілів відносяться окис вуглецю СО (сильне токсичну речовину), вуглеводні СНх, оксиди азоту NOх (токсичні, разом з вуглеводнями СН утворює фотохімічний зміг), альдегіди (шкідливо діють на нервову систему і органи дихання), тверді частинки ( сажа), оксиди сірки SOх, бензапірен, солі свинцю (сильно діючі токсичні речовини). Негативний вплив автомобіля на навколишнє середовище полягає не тільки у виділенні токсичних речовин, але і в спалюванні кисню, так як для згоряння нафтопродуктів необхідний кисень (орієнтовно 3,3 т кисню на 1 т нафтопродуктів). Крім впливу на людину, забруднення повітря завдає шкоди сільському господарству, багатьом матеріалам і виробам. На даний момент в Росії діють допустимі норми по токсичності вихлопних газів Євро II (згідно з Правилами №49, 83 ЄЕК ООН), введені з 1 січня 2001 р Європі цей стандарт діє з 1996 р, а норми Євро III вступили в силу з 1 жовтня 2001 року. Вимоги Євро IV введені з 2005 року, Євро V - з 2008-го. Причому всі вони будуть обов'язкові для російських транспортних засобів, що працюють за кордоном. Крім того, якщо російський автомобіль випущений після жовтня 2001 року, то він повинен відповідати нормам Євро III. В Євро II регламентований рівень викидів дизельних двигунів вантажних автомобілів повною масою понад 3,5 т складає (в г / кВт * год): СО (окис вуглецю) - 4,0; СН (вуглеводні) - 1,1; NОх (оксиди азоту) - 7,0; РМ (тверді частинки) - 0,15. В Євро III вимоги до токсичності вихлопу посилюються - регламентований рівень викидів дизельних двигунів вантажних автомобілів повною масою понад 3,5 т складе (в г / кВт * год): СО (окис вуглецю) - 2,0; СН (вуглеводні) - 0,6; NОх (оксиди азоту) - 5,0; РМ (тверді частинки) - 0,1. Для бензинових двигунів легкових автомобілів рівень викидів в г / км: CO - 2,3; CH - 0,2; NOх - 0,15. Вимоги Євро III вже зараз можуть виконувати практично всі європейські двигуни. Наведемо для порівняння норми Євро IV для бензинових двигунів легкових автомобілів (в г / км): CO - 1,0, CH - 0,10, NOх - 0,08.
Методи зменшення забруднення атмосфери відпрацьованими газами двигунів внутрішнього згоряння можна розділити на дві групи:
методи зниження токсичності викидів;
методи зменшення обсягів викидів.
Методи зниження токсичності викидів.
Методи, що застосовуються для зниження токсичності, можна розділити на чотири основні групи: зміна конструкції, робочого процесу, технології виробництва і спеціального регулювання двигунів внутрішнього згоряння і їх систем; застосування іншого виду палива або зміна фізико-хімічних властивостей палива; очищення викидів від токсичних компонентів за допомогою додаткових пристроїв; заміна традиційних двигунів новими малотоксичних силовими установками.
Методи першої групи включають численні заходи щодо поліпшення сумішоутворення і збіднення суміші, дозування і розподілу її по циліндрах (електронні та електромеханічні системи упорскування палива, модифіковані бистропрогреваемие впускні клапани, термостатирование повітря, гомогенізація суміші).
Токсичність відпрацьованих газів значно зменшується при застосуванні безконтактних транзисторних систем запалювання; карбюраторів з швидкодіючими заслінками, пневматичним уприскуванням і електронним управлінням; використанні форкамерно-факельних, процесів і пошарового сумішоутворення; установці пристроїв для рециркуляції відпрацьованих газів, зміні форми камери згоряння і уприскуванні в неї води.
За допомогою спеціальних регулювань (складу суміші, частоти обертання холостого ходу, кута випередження запалювання і випередження впорскування палива, часу перекриття клапанів) можна зменшити вміст токсичних компонентів у відпрацьованих газах. Зниження викиду шкідливих компонентів можна досягти шляхом підтримки двигуна в чистоті і зниження забруднення системи харчування, відкладень в газорозподільному механізмі, всмоктувальній трубі.
Друга група методів має два основних напрямки: застосування присадок до палив, що знижують викид свинцю, сірки, канцерогенних речовин, сажі і твердих частинок; переклад двигунів на інші види палива (пропан-бутан, природний газ, водень, повітря).
Третя група методів - очищення викидів від токсичних компонентів, вироблена за допомогою нейтралізаторів різних типів і очищувачів, що встановлюються на автомобілі. Ці методи набули широкого поширення в ряді країн. Нейтралізатори виробляють фізико-хімічне очищення викидів (термічні, каталітичні, рідинні, механічні, вловлюють випаровування палива і картерних газів, комбіновані), а очисники здійснюють очистку повітря на вході в двигун і відпрацьованих газів при виході їх з двигуна.
Поширені в даний час бензинові карбюраторні двигуни можуть бути замінені двигунами інших типів, відпрацьовані гази яких містять менше токсичних речовин: дизелями і особливо їх малотоксичних модифікаціями; двигунами, що працюють на газовому паливі; гібридною силовою установкою, в якій об'єднані двигун внутрішнього згоряння, генератор змінного струму, тяговий електромотор і акумулятор (Toyota Prius); ротопоршневимі; газотурбінними. Можуть застосовуватися двигуни, які взагалі не дають шкідливих вихлопів: електричні; двигуни, що працюють на водневому паливі або на стислому повітрі (двигун французького винахідника Гі Негра). Теоретично можуть бути застосовані комбінації ДВС з ємнісним накопичувачем енергії на базі конденсаторів, а також парові двигуни. Необхідно враховувати, що застосування комплексу пристроїв, що знижують токсичність, в більшості випадків значно здорожує автомобіль (до 25%).
Методи зменшення обсягів викидів.
Ці методи відносяться в значній мірі до організаційно-технічних заходів. Зменшення обсягів викидів може бути досягнуто відповідної організацією транспортних потоків і оптимізацією їх характеристик; раціональною організацією доставки пасажирів в містах та зміною типажу міського транспорту; формуванням пасажиропотоків; доцільною транспортної плануванням міст.
Токсичність продуктів стирання дисків зчеплення, гальмівних накладок і шин
В деталях і вузлах автомобіля використовуються азбестові матеріали (прокладки, гальмівні вироби і т.п.). У 80-ті роки в Західній Європі була введена заборона на застосування азбесту у фрикційних вузлах зчеплень і гальм. При цьому наука не довела, що азбест більш шкідливий, ніж його замінники.
Вчені з Медичного наукового центру профілактики та охорони здоров'я проводили експерименти з білими щурами. Показано, що хризотил-азбест здатний викликати злоякісні утворення. Але, на жаль, і замінники азбесту - штучні мінеральні волокна (ІМВ) мають такі ж властивості. А недавно було визнано, що ІМВ є "ймовірно" або "можливо" канцерогенними.
Росія також приєдналася до серії поправок Правил № 13,78 і 90 ЄЕК ООН. У цьому документі є пункти, які забороняють використання азбесту на автотранспорті. Росія повинна повністю відмовитися від застосування азбесту для автотранспортної техніки до 2000 року. Тим самим для азбесту в транспортних галузях закривається і внутрішній ринок.
Продукти стирання шин, що включають в свій склад сажу і силікон, дійсно шкідливі, і деякі фірми-виробники знижують шкідливий вплив шин на навколишнє середовище за допомогою використання кремінної основи або полімеру, одержуваного з серцевини кукурудзяних качанів (розробка італійських хіміків).
Шум від автомобілів і методи його зменшення
При русі автомобіля шум створюється двигуном внутрішнього згоряння, шасі автомобіля (в основному механізмами трансмісії і кузовом) і в результаті взаємодії шин з дорожнім покриттям.
У технічно справного легкового автомобіля, що має невеликий пробіг, основне джерело шуму - взаємодія шин з дорожнім покриттям, у вантажного автомобіля шум шин становить меншу частку. В результаті взаємодії колеса з дорожнім покриттям виникає шум, рівень і характеристики якого залежать від типу автомобіля, конструкції підвіски, малюнка протектора, навантаження на шину, її жорсткості і тиску в ній.
Шум від роботи двигуна внутрішнього згоряння виникає у впускному тракті карбюратора і трубопроводі; в газорозподільному клапанному механізмі в результаті взаємодії штовхачів з клапанами; в зубчастих, а також в ланцюгових і пасових передачах між колінчастим і розподільним валами; в системі охолодження двигуна внаслідок роботи вентилятора, пасової передачі і водяного насоса; в випускний системі. Шум виникає також в зубчастих зачеплення коробки передач і ряді інших другорядних (по шуму) механізмів.
В елементах шасі технічно справного (нового) автомобіля і його кузові шум створюється при роботі механізмів трансмісії елементах підвіски і в результаті обтікання кузова повітряним потоком при русі.
Шум, створюваний окремим автомобілем (автопоїздом), регламентується рядом нормативних документів, основними з яких є Правила № 9 ЄЕК ООН. Шум випускаються вітчизняною автомобільною промисловістю транспортних засобів в основному відповідає цим нормам. Фактично шум створюють транспортні потоки, і рівень його може змінюватися від дуже багатьох причин, основними з яких є; технічний стан, швидкість руху і режими руху автомобіля; тип і стан дорожнього покриття; склад і характеристики транспортного потоку, в якому рухається автомобіль; містобудівні особливості магістралі. При дослідженні впливу терміну служби автомобіля на рівень створюваного шуму встановлено, що він зростає в середньому на 1,5 2,5 дБ за шкалою А в рік. При цьому в міру зношування автомобіля домінуюче значення набувають шуми двигуна, трансмісії, підвіски і особливо кузова автомобіля.
Шум двигуна збільшується через порушення герметичності у впускному і випускному трактах і зношування деталей, що обертаються. Внаслідок зношування сполучених пар підвищується шум в трансмісії і підвісці. Особливо зростає шум кузова через ослаблення кріплення його елементів і зниження загальної жорсткості конструкції, що неминуче призводить до вібрації кузова. При русі на несталих режимах також збільшується шум двигуна і шасі, особливо при розгонах і гальмуваннях автомобіля, що характерно для руху в міських умовах.
Методи зниженя уровня шуму автомобілів
Для зниженя шуму автомобіля, дере за все, прагнуть конструюваті Менш Гучні механічні Вузли; зменшуваті число процесів, что супроводжуються ударами; зніжуваті величину неврівноваженіх сил, швідкості обтікання деталей газовими струменить, допуски сполучення деталей; поліпшуваті мастило; застосовуваті підшипники ковзання и безшумні матеріали. Кроме того, Зменшення шуму автомобіля досягається ЗАСТОСУВАННЯ шумопоглінаючіх и шумоизолирующих прістроїв.
Шум у впускному тракті двигуна может буті Зменшення с помощью очіщувача спеціальної конструкції, что має резонансну и розшірювальну камери, и конструкцій впускних труб, зменшуються швідкості обтікання внутрішніх поверхонь потоком паливо-повітряної суміші. ЦІ пристрої дозволяють зніжуваті рівень шуму впуску на 10-15 дБ за шкалою А.
Рівень шуму, при випуску відпрацьованіх газів (при їх Закінчення через Випускні клапани), может досягаті 120-130 дБ за шкалою А. Щоб Зменшити шум при випуску, встановлюються активні або реактівні глушники. Найбільш поширені прості і дешеві активні глушники є багатокамерні канали, внутрішні стінки яких виготовлені з звукопоглинальних матеріалів. Звук гаситься в результаті тертя відпрацьованих газів про внутрішні стінки. Чим більше довжина глушника і менше перетин каналів, тим інтенсивніше гаситься звук.
Реактивні глушники є поєднанням елементів різної акустичної пружності; зниження шуму в них відбувається внаслідок багаторазового відбиття звуку і повернення його до джерела. Слід пам'ятати, що чим ефективніше працює глушник, тим більше зменшується ефективна потужність двигуна. Ці втрати можуть досягати 15% і більше. В процесі експлуатації автомобілів необхідно ретельно стежити за справністю (перш за все - герметичністю) впускного і випускного трактів. Навіть невелика розгерметизація глушника різко посилює шум випуску. Шум в трансмісії, ходової частини та кузові нового справного автомобіля може бути зменшений шляхом конструктивних удосконалень. У коробці передач застосовуються синхронізатори, косозубиє шестерні постійного зачеплення, що блокують конусні кільця і ряд інших конструктивних рішень. Набувають поширення проміжні опори карданного валу, гіпоїдні головні передачі, менш гучні підшипники. Удосконалюються елементи підвіски. У конструкціях кузовів і кабін широко використовуються зварювання, шумоізолюючі прокладки і покриття. Шум в перерахованих вище частинах і механізмах автомобілів може виникати і досягати значних величин тільки при несправності окремих вузлів і деталей: поломки зубів шестерні, викривлення дисків зчеплення, дисбалансі карданного валу, порушення зазорів між зубчастими колесами в головній передачі і т.д. Особливо різко зростає шум автомобіля при несправності різних елементів кузова. Основний шлях усунення шуму - правильна технічна експлуатація автомобіля.
місце для Вашої реклами